Kézi feszültség és áramforrás 4-20mA: 7 lépés

2025 Szerző: John Day | [email protected]. Utoljára módosítva: 2025-01-23 14:47

Ez az oktatható részlet részletesen bemutatja, hogyan lehet 0-20mA +/- 10V jelgenerátort készíteni egy olcsó LM324 opamp segítségével. Az ilyen típusú jelgenerátorok hasznosak az iparban az érzékelő bemenetek teszteléséhez vagy az ipari erősítők meghajtásához.

Bár ezeket meg lehet vásárolni, gyakran drágák, és ha összetörtek, nehezen javíthatók. Egyszerű alkatrészek használatával olyan áramkört hozhat létre, amely javítható, ha tönkremegy a költségek töredékéért!

A készlet a Tindie boltomban kapható, vagy saját maga is elkészítheti!

Lépés: Egy kis elmélet…

A fenti vázlat részletezi a feszültség -áram átalakítót. Mivel az opamper bemenet feszültsége egyenlő, ha a pozitív kivezetés 5V, a negatív terminálnak is hasonlónak kell lennie.

Az egyetlen hely, ahonnan ez származhat, az op erősítő kimenet, ezért az op erősítő elegendő áramot biztosít ahhoz, hogy a negatív terminál 5 V -os legyen. Ha V (R1) = 5V, akkor I (R1) = 5/250 = 20mA, és mivel RL soros cct-t képez (nincs áram a (-) terminálba) ezzel 20mA-t kell átfolynia.

Ezért létrehozhatunk egy áramkört, amely feszültséget árammá alakít át.

Ha megnézzük az LM324 adatlapját, láthatjuk, hogy képes 30mA meghajtására, ezért használható egyszerű áramforrásunk alapjául további meghajtó tranzisztor nélkül.

Ezen kívül 0-10V vagy +/- 10V kimenetet szeretnénk. Ezt könnyen elérhetjük, ha a 0–5 V-os jelet 0–20 mA cct-ről 2-szeres erősítéssel 0-10 V-os kimeneti jelet állítjuk elő.

A +/- 10V jel előállításához csalhatunk egy kicsit, és módosíthatjuk az erősítő áramkörünket 4-szeres erősítésre, hogy 0-20V kimenetet kapjunk. Egy harmadik erősítő ezután statikus 10 V-os jelet tud generálni, amelyet a 0-20 V-os jelre való hivatkozásként használva +/- 10 V feszültségtartományt ad.

Elmagyaráztam egy vázlatot, hogyan kell ezt megvalósítani. Az enyém védő diódákkal rendelkezik, amelyekre az alkalmazástól függően szükség lehet, vagy nem, valamint néhány edény a kimenetek vágására.

2. lépés: Kezdjük egy tokkal

Az elmélet segítségével ki tudjuk alakítani a projektünk esetét. Hammond 1593PBK -t használtam. Ha saját PCB -t készít, érdemes nagyobb tokot választani.

Úgy döntöttem, hogy hozzáadok egy LED-et és egy tartályt, szeretnék egy oldalsó tolókapcsolót, valamint 2 db kábelt 0-20mA és +/- 10V-ra.

Létrehoztam egy ragasztófedelet egy vinil ragasztó segítségével, hogy segítsen a tartomány kijelzésében.

Egy középső lyukasztó és a fedél segítségével jelölje ki a lyukakat, majd fúrja ki a lyukakat:

• Edény 7 mm
• LED 6,5 mm
• Kábelbemenet 5 mm
• Furatok a kapcsolóhoz 2 mm

Fémfűrésszel és reszelővel lehet kivágni a csúszókapcsoló nyílását.

Ha elkészült, helyezze fel a borítómatricát, és szerelje fel a LED -et, az edényt és a kapcsolót.

MEGJEGYZÉS - a huzalhosszt nagyvonalúnak kell tartani, hogy később le lehessen vágni, amikor összeszereljük a tokot, minden vezetéket hőzsugorodni kell, hogy megakadályozzák a kábelek elszakadását.

3. lépés: Tápegység hozzáadása

Olcsó boost DCDC konvertert használunk az ebay -en. Ez felerősítheti a 9 V-os akkumulátort, amelyet tervezek használni, akár 22 V-ig, amire szükségem van ahhoz, hogy megvalósítsam a +/- 10V cct-et. Van egy beállító edény, amelyet később kell vágnom.

Csatlakoztassa a PP3 csipesz egyik részét a csúszókapcsolóhoz, és kösse a következő csatlakozót a DCDC bemenethez. Csatlakoztassa a PP3 klip második vezetékét a DCDC konverter fennmaradó csatlakozójához. Most lesz egy DCDC átalakítója, amelyet a csúszókapcsoló vezérel. A DCDC -t meglehetősen jól meg kell jelölni, hogy megkönnyítse ezt a lépést.

Most forrasztjon néhány kimeneti vezetéket a DCDC -hez, és tartsa ebben a szakaszban meglehetősen nagy hosszúságot.

A forró ragasztópisztoly segítségével szerelje fel a DCDC átalakítót a helyére, de győződjön meg arról, hogy a feszültség kimeneti beállító edény hozzáférhető. Most használjon PP3 akkumulátort, és állítsa be a DCDC -t, hogy 22 V -os kimenetet kapjon.

FIGYELMEZTETÉS - Még az alacsony feszültség is, mint a 9V és 20V, halálos lehet, ha nedves bőrre kerül, kérjük, tegye meg a megfelelő óvintézkedéseket a készülék használata közben. A nem használt sorkapcsokat a sorkapcsokban kell rögzíteni a véletlen sokk elkerülése érdekében (komolyan!). Soha ne használja ezt a készüléket víz vagy nedves bőr közelében.

4. lépés: Ideje forrasztani…

Most ezt megteheti kenyérsütőn, vagy saját PCB -jét, mint én. Mindenesetre itt az ideje összeszerelni az alkatrészeket.

Ha nem tud szembe nézni saját kenyérsütő deszkájával, korlátozott mennyiségben kapható az enyém tindie -n.

www.tindie.com/products/industry/handheld-…

Az első dolog, amit ki kell nyomtatni, az elrendezést és a sematikus ábrázolást, és megjegyzéseket kell fűzni az elrendezéshez, hogy láthatóvá váljon az összes komponens hova megy. Ez sokkal könnyebb, mint a vázlat használata, és kevesebb elhelyezési hibát eredményez.

Most forrasztja fel az alkatrészeket, utána vágja le az alkatrészeket oldalvágókkal.

Mellesleg, ha kenyérlapot használ, nagyobb tokra lesz szüksége, mint nekem.

5. lépés: A vezetékek tesztelése

Csavart érpárú kábelt használtam, és néhány kábel -azonosítót és gyűrűt helyeztem a kábelek védelmére, és tudassa velem, melyik kábelek.

Ez ad nekem két mérővezetéket, az egyik a feszültséget és a másik az áramot.

6. lépés: Végső illeszkedés

Most el kell kezdenem forrasztani az összes fennmaradó vezetéket a NYÁK -ra.

Érdemes lerakni a NYÁK -t ezen a ponton, és meggyőződni arról, hogy illeszkedik, azaz nincs összeütközés. Van néhány magas alkatrész a NYÁK -on és néhány magas alkatrész a tokomon (edény, DCDC). Mielőtt forrasztanék valamit, meg kell győződnöm mindenről.

Ha boldog vagyok, hogy összejön, elkezdhetem forrasztani és vágni a huzalhosszaimat, hogy megfeleljen. A NYÁK -on húzásmentesítő lyukakat használtam a be- és kilépési pontokon.

Amint tudom, hogy össze fog menni, ideje megrendelni…

MEGJEGYZÉS - Legyen óvatos a LED -del és az edénnyel, mivel azokat a megfelelő csatlakozókhoz kell forrasztani, ha az edény rossz irányba fordul, a művelet megfordul.

7. lépés: Üzembe helyezés…

Tehát a tervezésemen egy 8 lépéses üzembe helyezési folyamat volt.

Ellenőrizze, hogy illeszkedik -e

Bezárhatom a fedelet

Ellenőrizze a LED -et Ellenőrizze, hogy a LED világít -e, ha a PP3 ki van kapcsolva

Ellenőrizze az 5V -os referenciát

Kapcsolja be a NYÁK -ot, ellenőrizze, hogy az 5 V -os referencia -cct 5 V -ot ad ki.

Ellenőrizze a 10 V -os kimenetet

Ellenőrizze a 10 V -ot a J2 1. érintkezőn

Ellenőrizze a 20 V -os kimenetet

Ellenőrizze a 20 V feszültséget a 2. J2 tüskén, állítsa be az R12 edényt addig, amíg az nem lesz.

Ellenőrizze a +/- 10V működést

J1 és 2 között lehetővé kell tenni, hogy +/- 10V-ot generáljanak a pot segítségével.

Ellenőrizze a 20 mA kimenetet

Ha az edény maximálisra van állítva, ellenőrizze, hogy a J1 kimenet 20 mA -es, és állítsa be az R3 edényt, amíg az nem lesz.

Szerelje össze a tokot, és tesztelje újra

Szerelje vissza és végezze el a végső működés-ellenőrzést.